package tianhao.luo.algorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * 弗洛伊德算法
 *
 * @author: tianhao.luo@hand-china.com 2021/7/3  下午4:54
 */
public class FloydAlgorithm {

    private Graph graph;

    public FloydAlgorithm(Graph graph) {
        this.graph = graph;
    }

    /**
     * 弗洛伊德算法,比较容易理解,而且容易实现
     */
    public void floyd() {
        // 保存距离
        int len = 0;
        // 对中间顶点遍历,k就是中间顶点的下标
        for (int k = 0; k < graph.dis.length; k++) {
            // 从i顶点开始出发
            for (int i = 0; i < graph.dis.length; i++) {
                // 到达j
                for (int j = 0; j < graph.dis.length; j++) {
                    // 求出从i出发,经过k中间顶点,到达j顶点距离
                    len = graph.dis[i][k] + graph.dis[k][j];
                    // 如果len小于i和j的直连距离,更新
                    if (len < graph.dis[i][j]) {
                        graph.dis[i][j] = len;
                        graph.pre[i][j] = graph.pre[k][j];
                    }
                }
            }
        }
    }

    public void show() {
        graph.show();
    }


    static class Graph {
        /**
         * 存放顶点的数组
         */
        private char[] vertex;
        /**
         * 保存,从各个顶点出发到其他顶点的距离,最后的结果,也保存在该数组中
         */
        private int[][] dis;
        /**
         * 保存到达目标顶点的前驱顶点
         */
        private int[][] pre;

        /**
         * @param length 大小
         * @param matrix 邻接矩阵
         * @param vertex 顶点数组
         */
        public Graph(int length, int[][] matrix, char[] vertex) {
            this.vertex = vertex;
            this.dis = matrix;
            this.pre = new int[length][length];
            // 初始化
            // 注意存放的是前驱顶点的下标
            for (int i = 0; i < pre.length; i++) {
                Arrays.fill(pre[i], i);
            }
        }

        /**
         * 展示dis和pre数组
         */
        public void show() {

            for (int i = 0; i < dis.length; i++) {
                // 将pre数组输出
                for (int j = 0; j < dis.length; j++) {
                    System.out.print(vertex[pre[i][j]] + " ");
                }
                System.out.println();
                // 输出dis
                for (int k = 0; k < dis.length; k++) {
                    System.out.print("(" + vertex[i] + "到" + vertex[k] + "的最短路径是" + dis[i][k] + ") ");
                }
                System.out.println();
            }
        }
    }

}
